Modélisation d’un Ecoulement Turbulent à Bulles dans un Mélangeur Statique type Kenic

Des simulations numériques de l’écoulement à bulles dans un mélangeur Kenic ont été effectuées par ANSYS-CFX.14 en utilisant le modèle eulérien à deux fluides mono-dispersés. Une prédiction fiable de la structure de l'écoulement et le comportement des bulles à l'intérieur des éléments du mélangeur est l'objectif de ce travail. Le modèle résout les équations de Reynolds Navier- Stocks en régime stationnaire à trois dimensions pour la phase liquide et gazeuse. Le modèle de la turbulence SST a été considéré pour traiter l'aspect turbulent de l'écoulement. Un nouveau terme source dans les équations de la turbulence permet de considérer l'influence des bulles sur le champ turbulent de l'écoulement. Ce nouveau terme a été développé et validé précédemment pour deux cas simples d’écoulement en conduite et d’une colonne à bulles. Les résultats de la simulation sont comparés aux mesures expérimentales obtenues par la technique de tomographie à rayons X. Les paramètres les plus sensibles du modèle ont été identifiés dans cette étude. La distribution de l’air présente une agglomération importante des bulles au niveau du dernier segment du mélangeur indépendamment de la taille des bulles. Cependant on ne dispose pas de mesures de la fraction volumique d’air au niveau de cette position. Une recommandation pour investiguer expérimentalement cette région et d'autres perspectives on été dégagées dans cette étude.